CN101737023A - 储能式四连杆抽油机 - Google Patents

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张向明
杨侠
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Abstract

本发明涉及一种油田用抽油机，具体是一种储能式四连杆抽油机。储能式四连杆抽油机主要由抽油杆、四连杆变形机构、竖直导向滑槽、电动缸、液压缸、柔性运动带、储能器及机架等组成，其特征在于，电动缸竖直安装在竖直导向滑槽的正下方；竖直导向滑槽中的滑块一端铰接四连杆变形机构的驱动端，滑块另一端则铰接电动缸推杆的驱动端；滑块上同时设置有一个悬耳；柔性运动带包敷着动滑轮，柔性运动带一端固定在机架上，另一端悬挂在滑块的悬耳上；液压缸安装在柔性运动带正上方，且动滑轮安装在液压缸活塞杆的驱动端上；液压缸经由油管与储能器连接，储能器固定安装于机架上。本发明结构简单、质量小、体积小、稳定可靠，达到了节能目的。

Description

储能式四连杆抽油机
技术领域  本发明涉及一种油田用抽油机，具体是一种储能式四连杆抽油机。
背景技术  油田勘探采油中，石油的开采技术至关重要，抽油机是采油过程中的关键设备；目前在采油过程中，抽油机普遍存在质量重、耗能大的缺点，采油过程中抽油机的能耗所发生的生产成本有时占到整个采油成本的50％以上。普遍采用的抽油机主要有两类：游梁式抽油机与直线电机抽油机，其中游梁式抽油机(俗称“磕头机”或“叩头机”)具有性能稳定、结构简单的特点，占据着国内外抽油机市场的主导地位，但存在最大不足是：因配备巨大的驴头游梁和飞轮而使得质量重、传动能耗大；直线电机抽油机相比于游梁式抽油机，能耗有所降低，但受抽油过程大载荷、长冲程、低周次特点要求，直线电机抽油机需要建造体形非常庞大的直线电机塔台，成本高，且直接安装于井口之上，安全隐患大，因而在实际生产中依然很少采用。为此，专利(专利申请号：200810197205.8)技术提出了一种四连杆变形机构代替现有驴头游梁机构的技术，这种技术通过机构改进优化有效地降低了运动能耗，但对于抽油杆的平衡主要采用固定重量的平衡块实现，其存在体积大、质量大、不安全等缺点。
针对四连杆式抽油机配重平衡存在的问题，本发明提出一种结构简单、质量小、体积小、能耗低、且储能式的抽油机，对于提高采油效率、降低采油能耗均具有非常重要的工业价值。
发明内容  本发明针对目前上述存在的问题与现状，设计提出了一种储能式抽油机，通过采用储能器实现平衡的同时进行能量储存，以降低能耗。
本发明为实现上述解决的问题所采用技术方案是：储能式四连杆抽油机主要由抽油杆、四连杆变形机构、竖直导向滑槽、电动缸、液压缸、柔性运动带、储能器及机架等组成，其特征在于，电动缸垂直安装在竖直导向滑槽的正下方；竖直导向滑槽中的滑块一端铰接四连杆变形机构驱动端，滑块另一端则铰接电动缸推杆的驱动端，滑块上同时设置有一个悬耳；柔性运动带包敷着动滑轮，柔性运动带一端固定在机架上，另一端悬挂在滑块的悬耳上；液压缸安装在柔性运动带正上方，且动滑轮安装在液压缸活塞杆的驱动端上；液压缸经由油管与储能器连接，储能器固定安装于机架上。
本发明工作原理是：当电动缸推杆垂直向上运动时，抽油杆在自重作用下沉入油井中，滑块也垂直向上运动，牵动柔性运动带被牵引向上运动，使得动滑轮垂直向上运动，动滑轮向上运动推动液压缸活塞杆缩回压缩液压油，液压缸中油压升高后通过油管传送使得储能器中的气体受到压缩，从而将抽油杆的势能和电动缸的动能转换为压能在储能器中储存起来，在下一动作中释放使用；当电动缸推杆垂直向下运动时，滑块被牵引垂直向下运动，此时上一动作中储存在储能器中的压能亦被释放出来，储能器中的高压油通过油管输送至液压缸中，高压液压油推动液压缸活塞杆向下运动，活塞杆向下运动推动动滑轮下移，活塞杆向下推力被转化为对滑块的向下推力，与电动缸推杆一起作用将抽油杆从井中提起，以减轻电动缸的负载力，节约能量；如此上述两个动作不断反复，储能器不断储能、释能，实现节能。
本发明主要优点在于：结构简单、质量小、体积小、稳定可靠，在解决了抽油过程中配重平衡问题的同时，实现了抽油过程中的能量储存与释放等转换问题，达到了节能目的。
附图说明
图1为本发明实施例的平面结构示意图。
图中1.抽油杆，2.四连杆变形机构，3.四连杆变形机构悬端，4.四连杆变形机构支撑端，5.四连杆变形机构驱动端，6.竖直导向滑槽，7.电动缸，8.电动缸推杆，9.电动缸推杆的驱动端，10.动滑轮，11.柔性运动带，12.液压缸，13.液压缸活塞杆，14.储能器，15.油管，16.机架，17.滑块，18.悬耳。
具体实施方式
在图1中，储能式抽油机主要由抽油杆(1)、四连杆变形机构(2)、竖直导向滑槽(6)、电动缸(7)、液压缸(12)、柔性运动带(11)、储能器(14)及机架(16)等组成，抽油杆(1)悬挂在四连杆变形机构(2)悬端(3)，四连杆变形机构(2)经由四连杆变形机构支撑端(4)安装在机架(16)上，滑块(17)在竖直导向滑槽(6)中可垂直上下滑动，电动缸(7)垂直安装在竖直导向滑槽(6)的正下方；竖直导向滑槽(6)中的滑块(17)一端铰接四连杆变形机构(2)驱动端(5)，滑块(17)另一端则铰接电动缸推杆(8)的驱动端(9)，滑块(17)上同时设置有一个悬耳(18)；柔性运动带(11)包敷着动滑轮(10)，柔性运动带(11)一端固定在机架(16)上，另一端悬挂在滑块(17)的悬耳(18)上；液压缸(12)安装在柔性运动带(11)正上方，且动滑轮(10)安装在液压缸(12)活塞杆(13)的驱动端上；液压缸(12)经由油管(15)与储能器(14)连接，储能器(14)固定安装于机架(16)上。
在图1中，当电动缸(7)推杆(8)垂直向上运动时，抽油杆(1)在自重作用下沉入油井中，滑块(17)垂直向上运动，牵动柔性运动带(11)向上运动，使得动滑轮(10)垂直向上运动，动滑轮(10)向上运动推动液压缸(12)活塞杆(13)缩回，液压缸(12)中油被压后通过油管(15)传送使得储能器(14)中的气体受到压缩，从而将抽油杆(1)的势能和电动缸(7)的动能转换为压能在储能器(14)中储存起来，供提起抽油杆(1)动作时释放使用；当电动缸(7)推杆(8)垂直向下运动时，滑块(17)垂直向下运动，抽油杆(1)在滑块(17)牵引下从油井中提起，此时上一动作中储存在储能器(14)中的压能被释放出来，储能器(14)中的高压油通过油管(15)输送至液压缸(12)中，高压液压油推动液压缸(12)活塞杆(13)向下运动，活塞杆(13)向下运动推动动滑轮(10)下移，活塞杆(13)向下推力被转化为对滑块(17)的向下推力，与电动缸(7)推杆(8)一起作用将抽油杆(1)从井中提起，以减轻电动缸(7)的负载力，节约能量。
本发明主要优点在于：抽油机结构简单、质量小、体积小、稳定可靠，在解决了抽油过程中配重平衡问题的同时，实现了抽油过程中的能量储存与释放等转换问题，达到了节能目的。

Claims (1)

1.储能式四连杆抽油机，主要由抽油杆、四连杆变形机构、竖直导向滑槽、机架等组成，其特征在于：电动缸垂直安装于竖直导向滑槽的正下方；竖直导向滑槽中的滑块一端铰接四连杆变形机构的驱动端，滑块另一端则铰接电动缸推杆的驱动端，滑块上同时设置有一个悬耳；柔性运动带包敷着动滑轮，柔性运动带一端固定在机架上，另一端悬挂在滑块的悬耳上；液压缸安装在柔性运动带正上方，且动滑轮安装在液压缸活塞杆的驱动端上；液压缸经由油管与储能器连接，储能器固定安装于机架上。
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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